Chương 3 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIN CẬY CỦA CÔNG TÁC THĂM DÒ THAN
3.2. PHÂNTÍCHMỨCĐỘTIN CẬYCỦACÔNG TÁCTHĂMDÒBẰNGCÁC PHƯƠNGPHÁPMÔHÌNHTRUYỀN THỐNG
3.2.3. Phân tích bằngmôhình toán thốngkê
a. Mức độ biến đổi các thông số địa chất công nghiệp vỉathan
Như đã trình bày ở Chương 2, để đánh giá mức độ biến đổi các thông số địa chất công nghiệp than, NCS sử dụng phương pháp toán thống kê một
chiều để xử lý thống kê các tập mẫu cho 10 vỉa than khu mỏ Khe Chàm.
- Đặc điểm biến đổi chiềudày:
Chiều dày vỉa than là thông số địa chất công nghiệp quan trọng, có ảnh hưởng trực tiếp đến công tác xác định trữ lượng tài nguyên và khai thác than.
Sự biến đổi chiều dày là hệ quả của nhiều yếu tố khác nhau trong quá trình tạo than (chu kỳ thành tạo, quá trình tích tụ tầng chứa than,…). Mức độ biến đổi chiều dày thường được định lượng bằng Hệ số biến thiên(Vm,%).
NCS áp dụng các công thức (2.1), (2.2), (2.3) để tiến hành xử lý thống kê các tập mẫu. Kết quả xác định Hệ số biến thiên (Vm) chiều dày các vỉa than được tổng hợp tại bảng 3.1.
Bảng 3.1: Đặc trưng thống kê chiều dày tự nhiên các vỉa than
TT Tên vỉa than
Số điểm cắt vỉa
(N)
Chiều dàytrung
bìnhvỉa (X¯)
Phương sai (2m)
Độ lệch quân phương
(m)
Hệ số biến thiên (Vm,%)
1 14-5 298 7,70 36,72 6,06 79,0
2 14-4 283 3,16 6,10 2,47 78,0
3 14-2 291 3,40 4,54 2,13 63,0
4 14-1 109 1,70 1,39 1,18 69,4
5 13-2 251 3,87 4,33 2,08 54,0
6 13-1 322 5,25 21,16 4,60 88,0
7 12 225 1,65 1,88 1,37 83,0
8 11 142 3,67 5,06 2,25 61,0
9 10 79 5,44 14,75 3,84 71,0
10 9 33 2,34 1,59 1,26 54,0
11 8 19 4,54 13,76 3,71 82,0
Từ kết quả trong bảng 3.1 cho thấy:Chiều dày trung bình các vỉa thankhu mỏ Khe Chàm thay đổi từ 1,65m (V.12) đến 7,70m (V.14-5), thuộc nhóm vỉa than có chiều dày từ trung bình đến dày. Chiều dày vỉa than biến đổi thuộc loại từ tương đối ổn định đến không ổn định (40% < Vm<100%).
- Đặc điểm biến đổi độ tro(Ad):
Theo V.R. Kler (1975), giới hạn để phân biệt than với đá vây quanh là độ tro tối đa bằng 60%. Theo độ tro (Ad), than được chia làm 04 nhóm [1], [5]: Than có độ tro ít (Ad< 8%); độ tro trung bình (Adtừ 8 ÷ 16%); độ tro tương đối cao (Adtừ >16 ÷ 25%); độ tro cao (Ad>25%).
Căn cứ vào Hệ số biến thiên độ tro (VAd), mức độ biến đổi độ tro đượcchia thành 4 nhóm: Ổn định (VAd< 40%); tương đối ổn định (40% ≤ VAd<75%); không ổn định (75% ≤ VAd≤ 100%); rất không ổn định có VAd>
100%.
NCS áp dụng các công thức (2.1), (2.2), (2.3). Hệ số biến thiên độ tro các vỉa than được tổng hợp tại bảng3.2.
Bảng 3.2: Đặc trưng thống kê độ tro các vỉa than
TT Tên vỉa than
Số mẫu
(N)
Trung bình theo
mẫu đơn (Ad)
Phương sai (2d)A
Độ lệch quân phương
(Ad)
Hệ số biến thiên (Vd, %)
A
1 14-5 1273 12,02 67,04 8,21 68,33
2 14-4 230 14,22 78,68 8,87 62,35
3 14-2 391 12,93 71,40 8,45 65,35
4 14-1 50 19,39 73,95 8,60 44,34
5 13-2 301 14,36 68,23 8,26 57,52
6 13-1 660 12,80 68,89 8,30 64,84
7 12 141 16,87 99,20 9,96 59,01
TT Tên vỉa than
Số mẫu
(N)
Trung bình theo
mẫu đơn (Ad)
Phương sai (2d)A
Độ lệch quân phương
(Ad)
Hệ số biến thiên (VdA, %)
8 11 199 12,17 64,80 8,05 66,12
9 10 159 12,26 85,75 9,26 75,58
10 9 26 11,65 59,75 7,73 66,39
11 8 23 11,32 28,73 5,36 54,14
Từ kết quả bảng 3.2 cho thấy:Hầu hết độ tro (Ad) than của các vỉatrong khu mỏ Khe Chàm phân bố thuộc loại tương đối ổn định (40 ≤ VAd< 75%), trừ vỉa vỉa 10 phân bố thuộc loại không ổn định (VAd= 75 ÷ 100%).
b. Kết quả định lượng mức độ phức tạp về cấu tạo vỉathan
- Mức độ gián đoạn vỉa (Kd): Áp dụng các công thức (2.4), kết quả tính Kdđược tổng hợp tại bảng3.3.
Bảng 3.3. Kết quả tính hệ số gián đoạn vỉa
TT Tên vỉa than
Tổng diện tích phân bố của vỉa
than (S, m2)
Tổng diện tích các cửa sổ không
than (So, m2)
Hệ số gián đoạn vỉa than Kd(%)
1 14- 5 8 298 945 40 926 0,49%
2 14- 4 8 955 306 450 754 5,03%
3 14- 2 11 195 954 1 067 709 9,54%
4 13- 2 11 903 388 549 120 4,61%
5 13- 1 14 951 885 413 240 2,76%
6 12 13 807 168 1 231 593 8,92%
7 11 15 493 335 329 680 2,13%
Ghi chú bảng 3.3: Vỉa 14-1 phân bố dạng các thấu kính than, vỉa 10, 9, 8 do số lượng công trình thăm dò gặp vỉa còn hạn chế, chưa đủ dữ liệu để xác định tổng diện tích các cửa sổ không than (So) nên chưa đánh giá đầy đủ hệ số gián đoạn vỉa than (Kd).
Từ kết quả bảng 3.3 cho thấy:Các vỉa than ở khu mỏ Khe Chàm thuộcnhóm vỉa ổn định (Kd< 10%).
- Mức độ phức tạp về cấu tạo vỉa (Kcc): Áp dụng công thức (2.5), kết quả xác định (Kcc) được tổng hợp trong bảng3.4.
Bảng 3.4. Kết quả tính hệ số phức tạp về cấu tạo vỉa
TT Tên
vỉa
Các giá trị (m) Kk,
(%) Kcc Mt Mk Nk Nt
1 14-5 6,77 0,93 2 3 13,74 0,91
2 14-4 2,86 0,31 1 2 10,84 0,95
3 14-2 3,10 0,3 1 2 9,68 0,95
4 13-2 3,45 0,41 1 2 11,88 0,94
5 13-1 4,32 0,96 2 2 22,22 0,78
6 12 1,54 0,13 0 1 8,44 1,00
7 11 3,3 0,37 1 2 11,21 0,94
8 10 4,87 0,57 1 2 11,70 0,94
9 9 2,18 0,16 0 1 7,34 1,00
10 8 4,32 0,22 1 2 5,09 0,97
Từ kết quả bảng 3.4 cho thấy:Các vỉa than khu mỏ Khe Chàm chủ yếuthuộc nhóm vỉa có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp.
c.Đặc điểm hình dạng và mức độ biến đổi hình dạng vỉathan
Để đánh giá mức độ (đặc tính) biến đổi hình dạng các vỉa than, NCS tiến
hành xác định modun chu tuyến (μ)) theo công thức (2.6). Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả tính môdun chu tuyến(μ))
TT Tên
vỉa
Độ dài chu vi thực của vỉa IC (m)
Diện tích vỉa theo chu vi thực (SC, m2)
1/2 chiều dài nhất của hình dạng chu vi vỉa
(a, m)
Môdun chu tuyến
(μ))
1 14-5 31 989 8 298 940 3 426 2,19
2 14-4 30 706 8 955 305 2 766 2,44
3 14-2 23 452 11 195 954 2 268 1,93
4 13-2 22 497 11 903 386 2 580 1,74
5 13-1 26 614 14 951 884 2 515 1,92
6 12 19 914 13 807 168 2 634 1,46
7 11 18 179 15 493 334 2 515 1,29
8 10 24 481 14 550 750 2 571 1,77
9 9 23 860 14 405 084 2 649 1,72
10 8 24 120 14 990 539 2 618 1,72
Từ kết quả bảng 3.5 cho thấy:Các vỉa than chủ yếu thuộc nhóm vỉa cóhình dạng đơn giản hoặc tương đối phức tạp (1,4 < μ): ≤ 1,8; V.12, 10, 9, 8);
và tương đối phức tạp đến phức tạp (μ): > 1,8; V.14-5, 14-4, 13-1). Vỉa 14-1 có mức độ biến đổi hình dạng các vỉa than thuộc loại phức tạp do hình dạng vỉa không ổn định, tồn tại trong khu mỏ dưới dạng các thấukính.
- Hình dạng vỉa (Ф)): Giá trị định lượng về hình dạng vỉa than được tính toán theo công thức (2.7). Kết quả tính chỉ tiêu hình dạng vỉa (Ф)) được tổng hợp trong bảng3.6.
Bảng 3.6. Kết quả tính chỉ tiêu hình dạng vỉa (Ф)) STT Tên vỉa Các thống số tính toán
Vm μ) Kcc Ф
1 14-5 0,79 2,19 0,91 1,90
2 14-4 0,78 2,44 0,95 2,00
3 14-2 0,63 1,93 0,95 1,28
4 14-1 Các thấu kính
5 13-2 0,54 1,74 0,94 1,00
6 13-1 0,88 1,92 0,78 2,17
7 12 0,83 1,46 1 1,21
8 11 0,61 1,29 0,94 0,84
9 10 0,71 1,77 0,94 1,34
10 9 0,54 1,72 1 0,93
11 8 0,82 1,72 0,97 1,45
Từ kết quả bảng 3.6 cho thấy:Hình dạng các vỉa than chủ yếu thuộcnhóm phức tạp và rất phức tạp (nhóm III và IV).
d. Đặc điểm thếnằmvà mức độ biến đổi thế nằm của các vỉathan
Gócdốccủacácvỉathan(α,độ)cóýnghĩaquantrọngtrongcôngtáct hămdòvàkhaitháccácvỉathan.Khinghiêncứumứcđộphứctạpcủavỉatha n cùng với việc xác định giá trị góc dốc tại các vị trí công trình cắtv ỉ a , còncầnxácđịnhmứcđộbiếnđổicủagócdốc.Mứcđộbiếnđổigócdốcvỉat hanđược định lượng thông qua giá trị trung bình và hệ số biến thiên gócdốc(Kα).Sử dụng công thức (2.2), (2.8) tính độ lệch quân phương của gócd ố c vỉa(σα),hệsốbiếnthiêngócdốc(Kα)vàsosánhkếtquảtínhtoántạib ảng3.7vớichỉtiêuphânnhómmỏthămdòtươngứngtheoQuyếtđịnh25/2007/
QĐ- BTNMT cho thấy: Ngoại trừ V9,các vỉa than khác đều thuộc nhóm vỉa
khaithác rất phức tạp.
Bảng 3.7. Kết quả tính chỉ tiêu σαvà Kd
STT Tên vỉa Số điểm (N)
Góc dốc trung bình
α(độ)
Phương saiα
Độ lệch quân phươngα
Kα(%)
1 14-5 256 26,53 129,73 11,39 0,521
2 14-4 212 28,78 159,77 12,64 0,427
3 14-2 229 26,37 135,96 11,66 0,501
4 14-1 93 24,47 127,99 11,31 0,527
5 13-2 220 24,40 142,80 11,95 0,479
6 13-1 292 26,06 214,33 14,64 0,277
7 12 194 24,39 114,92 10,72 0,571
8 11 141 25,94 120,56 10,98 0,552
9 10 79 24,77 107,54 10,37 0,597
10 9 33 23,85 87,98 9,38 0,672
11 8 19 30,00 213,45 14,61 0,279
e.Các thông số về cấu trúc, kiến tạo vỉathan
Theo Marphutov và nnk (1980), chỉ tiêu tính biến vị (Pbv) là chỉ tiêu tổng hợp phản ánh mức độ phức tạp về cấu trúc, kiến tạo của khu mỏ; là cơ sở quan trọng trong xác lập nhómmỏthăm dò cácmỏthan và được xác định từ các kết quả tính toán theo công thức kinh nghiệm (2.9). Kết quả xác định các thông số phản ánh mức độ phức tạp về cấu trúc, kiến tạo được tổng hợp tại bảng3.8.
Bảng 3.8. Kết quả xác định mức độ phức tạp về cấu trúc, kiến tạo Các thông số nghiên cứu
PF Pk NC Pc Nu L Pu α Pbv
1,14 0,09 22 1 160 96,00 1,667 26 28
Từ kết quả tính Pbvđã xác định tại bảng 3.8 đã xác định:Khu mỏ KheChàm có cấu trúc - kiến tạo thuộc nhóm phức tạp (Pbvtừ 25 ÷ 100).
- Chỉ tiêu tỷ lệ đới phá hủy (Pf): Tổng hợp các tài liệu 920 công trình khoan thăm dò, trong đó có 30 lỗ khoan gặp đới phá hủy kiến tạo (biểu hiện của đứt gãy), chiếm 3,2 %. Sử dụng công thức (2.10), kết quả tính chỉ tiêu tỷ lệ đới phá hủy trong khumỏKhe Chàm được thể hiện tại bảng PL3.III.1. Kết quả chothấy:
+ Mức độ biểu hiện phá hủy trong khu mỏ theo tài liệu khoan thăm dòcó sự biến đổi khá phức tạp (từ 3 ÷ 20%, trung bình 10%).[5]
+ Mức độ phá hủy của đứt gãy tập trung ở phạm vi các công trình thămdò: Lỗ khoan 358, 496, 478, 2491; tiếp đến là phạm vi các lỗ khoan:
2373, 337, 2567, 2491, 2572, 500. Đây là các diện tích cần chú ý khi thăm dò xuống sâu, cũng như trong quá trình thiết kế và khai thác mỏ.